(57)【要約】【課題】  容器内でミストが滞留することを抑制できる塗布装置を提供する。【解決手段】本発明に係る塗布装置は、半導体基板１を載置するステージ２０とステージ２０を回転させるモーター２４と、ステージ２０を内側に含むカップ状の容器１０と、容器１０の底面に設けられた排気口１０ｂと、ステージ２０に載置された半導体基板１上に薬液を供給する薬液供給部１２とを具備する。ステージ２０の底面から容器１０の底面までの距離は、ステージ２０の側面２０ａから容器１０の内側面１０ａまでの距離より短い。【選択図】      図１
2006218431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を載置するステージと、
前記ステージを内側に含む容器と、
前記容器の外部に設けられ、前記ステージを回転させる動力源と、
前記容器の底面に設けられた排気口と、
前記ステージに載置された半導体基板上に薬液を供給する薬液供給部と、
を具備し、前記ステージの底面から前記容器の底面までの距離は、前記ステージの側面から前記容器の内側面までの距離以下である塗布装置。
【請求項２】
前記容器の内側面及び前記ステージの側面それぞれは、下に行くにつれて窄まる方向に傾斜している請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ステージの側面と、前記容器の内側面は、略平行である請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記ステージは、内部に空洞部を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項５】
半導体基板を載置するステージと、
前記ステージを内側に含む容器と、
前記容器の外部に設けられ、前記ステージを回転させる動力源と、
前記容器の底面に設けられた排気口と、
前記ステージの下面周辺部から下に延伸する板状部材と、
前記ステージに載置された半導体基板上に薬液を供給する薬液供給部と、
を具備し、前記板状部材の下端から前記容器の底面までの距離は、前記板状部材から前記容器の内側面までの距離以下である塗布装置。
【請求項６】
前記板状部材は筒状であり、前記ステージの下面周辺部の全体から下方に向かって延伸し、
さらに、前記板状部材の底面を塞ぐ第２の板状部材を有する請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記薬液は、フォトレジスト溶液、現像液、ＳＯＧ溶液、又はウェットエッチング液である請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項８】
前記ステージの上面の形状は、前記半導体基板の平面形状と略等しい請求項１〜７のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項９】
半導体基板を載置するステージと、前記ステージを内側に含む容器とを具備し、前記ステージの底面から前記容器の底面までの距離が、前記ステージの側面から前記容器の内側面までの距離以下である塗布装置を準備する工程と、
前記ステージ上に半導体基板を載置する工程と、
前記容器の内側を該容器の底面から排気し、かつ前記ステージを回転させながら、前記半導体基板上に薬液を供給することにより、前記半導体基板に前記薬液を塗布する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、薬液のミストが滞留することを抑制できる塗布装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の塗布装置の構造を説明するための概略図である。本図に示す塗布装置において、シリコンウェハ１０１は、円板状のステージ１２０上に載置されている。ステージ１２０の下面中央からは、回転軸１２２が下方に延伸している。回転軸１２２及びステージ１２０は、モーター１２４を動力源として回転する。ステージ１２０が回転している間に、ステージ１２０上のシリコンウェハ１０１には、レジスト等の薬液がノズル１１２から滴下される。滴下された薬液は、遠心力によりシリコンウェハ１０１の全面上に広がる。このようにして、シリコンウェハ１０１の全面上には、薬液が塗布される。
【０００３】
シリコンウェハ１０１に薬液を塗布するとき、余分な薬液は、遠心力によってシリコンウェハ１０１の縁からミスト状態で飛散する。ステージ１２０は、カップ状の容器１１０の内部に配置されている。容器１１０の内部は、容器１１０の底面に設けられた排気口１１０ｂから排気されている。シリコンウェハ１０１の縁からミスト状態で飛散した薬液は、大気と共に排気口１１０ｂから排気される（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−１０９６１２号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器内の大気及びミスト状の薬液は、容器の内側壁(例えば図５の符号１１０ａで示す部分)に沿って容器底面の排気口まで流れるため、ステージの下方の空間（例えば図５の符号１１０ｃで示す部分）で、大気及びミスト状の薬液が滞留する場合があった。これによって、ミスト状の薬液が固化して異物となっていた。この異物が半導体基板上に付着すると、半導体基板上の膜厚が不均一になってしまう。従って、大気及び薬液の滞留を抑制することが望まれている。
【０００５】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、容器内でミストが滞留することを抑制できる塗布装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る塗布装置は、半導体基板を載置するステージと、
前記ステージを内側に含む容器と、
前記容器の外部に設けられ、前記ステージを回転させる動力源と、
前記容器の底面に設けられた排気口と、
前記ステージに載置された半導体基板上に薬液を供給する薬液供給部と、
を具備し、前記ステージの底面から前記容器の底面までの距離は、前記ステージの側面から前記容器の内側面までの距離以下である。
【０００７】
この塗布装置によれば、大気及びミスト状の薬液は、ステージの側面と容器の内側面の間を通って容器の底面から排気される。ステージの底面から容器の底面までの距離が、ステージの側面から容器の内側面までの距離以下であるため、排気中に大気及びミスト状の薬液が滞留することが抑制される。
【０００８】
容器の内側面及びステージの側面それぞれは、下に行くにつれて窄まる方向に傾斜しているのが望ましい。また、ステージの側面と、容器の内側面は、略平行であるのが好ましい。
【０００９】
ステージは、内部に空洞部を有していてもよい。この場合、ステージを軽量化することができるため、動力源を小型化することができる。
【００１０】
本発明に係る他の塗布装置は、半導体基板を載置するステージと、
前記ステージを内側に含む容器と、
前記容器の外部に設けられ、前記ステージを回転させる動力源と、
前記容器の底面に設けられた排気口と、
前記ステージの下面周辺部から下に延伸する板状部材と、
前記ステージに載置された半導体基板上に薬液を供給する薬液供給部と、
を具備し、前記板状部材の下端から前記容器の底面までの距離は、前記板状部材から前記容器の内側面までの距離以下である。
【００１１】
上記した塗布装置において、薬液は、例えばフォトレジスト溶液、現像液、ＳＯＧ溶液、又はウェットエッチング液である。また、ステージの上面の形状は、半導体基板の平面形状と略等しくてもよい。
【００１２】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板を載置するステージと、前記ステージを内側に含む容器とを具備し、前記ステージの底面から前記容器の底面までの距離が、前記ステージの側面から前記容器の内側面までの距離以下である塗布装置を準備する工程と、
前記ステージ上に半導体基板を載置する工程と、
前記容器の内側を該容器の底面から排気し、かつ前記ステージを回転させながら、前記半導体基板上に薬液を供給することにより、前記半導体基板に前記薬液を塗布する工程とを具備する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る塗布装置を説明するための概略図である。この塗布装置において、シリコンウェハ１はステージ２０上に載置されている。ステージ２０は、カップ状の容器１０の内部に配置されており、また、ウェハチャック（図示せず）を具備している。
【００１４】
ステージ２０は円錐台を上下逆にした形状であり、その上面は、シリコンウェハ１より小さい。ステージ２０の下面から容器１０の底面までの距離は、ステージ２０の側面から容器１０の内側面までの距離以下である。
【００１５】
ステージ２０の下面の中心部分からは、回転軸２２が下方に延伸している。回転軸２２及びステージ２０は、モーター２４を動力源として回転する。ステージ２０の上方には、シリコンウェハ１に薬液を滴下するノズル１２が配置されている。
【００１６】
容器１０の内側面１０ａは、ステージ２０の側面２０ａと同じ方向、すなわち下に行くにつれて窄まる方向に傾斜している。内側面１０ａは、ステージ２０の側面２０ａと略平行であるのが好ましい。容器１０の底面には、容器１０の内部を排気する排気口１０ｂが設けられている。
【００１７】
次に、半導体装置の製造工程中における、この塗布装置の動作について説明する。まず、ステージ２０上にシリコンウェハ１が載置される。次いで、モーター２４が動作し、回転軸２２、ステージ２０及びシリコンウェハ１が回転する。この状態で、シリコンウェハ１の中心部分には、ノズル１２から薬液が滴下される。滴下された薬液は、遠心力によりシリコンウェハ１の全面上に広がる。このようにして、シリコンウェハ１の全面上には薬液が塗布される。
【００１８】
余分な薬液は、遠心力によってシリコンウェハ１の縁からミストとして外部に飛散するが、容器１０の内部は、排気口１０ｂから排気されているため、ミスト状の薬液は、大気と共に排気口１０ｂから排気される。ステージ２０の下面から容器１０の底面までの距離が、ステージ２０の側面から容器１０の内側面までの距離以下であるため、容器１０の内部において、大気及びミスト状の薬液が滞留することが抑制される。
【００１９】
従って、本実施形態では、ミスト状の薬液が固化して異物が発生されることが抑制される。また、異物が半導体基板上に付着することが抑制されるため、半導体基板上の膜厚が不均一になることが抑制される。また、ステージ２０の形状を変化させていることで、上記した効果を得ることができるため、コストは低い。また、構造が複雑でないため、容器１０及びステージ２０のクリーニングを容易に行える。
【００２０】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図である。本実施形態は、ステージ２０の上面の形状がシリコンウェハ１の平面形状と略同一である点を除いて、第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２１】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。また、ステージ２０の上面がシリコンウェハ１と略同一形状であるため、シリコンウェハ１の下面には空間がない。従って、大気及びミスト状の薬液が滞留することが、さらに抑制される。
【００２２】
図３は、本発明の第３の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図である。本実施形態は、ステージ２０内に空洞２０ｂが設けられている点を除いて、第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２３】
空洞２０ｂを設けることにより、ステージ２０が軽量化するため、モーター２４を小型化することができる。また、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。なお、空洞２０ｂの形状は、ステージ２０が安定して回転するために、ステージ２０の円周方向に均一であるのが好ましい。
【００２４】
図４は、本発明の第４の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図である。この塗布装置は、ステージの構成を除いて第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２５】
本実施形態において、ステージ３０は円板状であり、その下面３０ａの中央部分からは回転軸２２が下方に延伸している。また、ステージ３０の下面３０ａには、逆円錐台部材３２が設けられている。逆円錐台部材３２は、板状の部材から形成されており、円錐台を上下逆にした形状をしている。逆円錐台部材３２の上面は、ステージ３０の下面３０ａと略同一形状である。逆円錐台部材３２の側面３２ａは、容器１０の内側面１０ａと同じ方向、すなわち下に行くにつれて窄まる方向に傾斜している。側面３２ａは、容器１０の内側面１０ａと略平行であるのが好ましい。
【００２６】
逆円錐台部材３２の底面３２ｂから容器１０の底面までの距離は、逆円錐台部材３２の側面３２ａから容器１０の内側面までの距離以下である。従って、第４の実施形態によっても、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。
【００２７】
また、ステージ３０と逆円錐台部材３２の内部は空洞であるため、ステージ３０と逆円錐台部材３２の重量の和を、第１の実施形態におけるステージ２０の重量よりも小さくすることができる。このため、第１の実施形態と比較して、モーター２４を小型化することができる。
【００２８】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、第１〜第３の実施形態それぞれにおいて、ステージ２０の下面から容器１０の底面までの距離が、ステージ２０の側面から容器１０の内側面までの距離以下であれば、ステージ２０の側面は、傾斜していなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置の構成を説明するための概略図。
【図５】従来の塗布装置の構成を説明するための概略図。
【符号の説明】
【００３０】
１，１０１…シリコンウェハ、１０，１１０…容器、１０ａ，１１０ａ…内側面、１０ｂ，１１０ｂ…排気口、１２，１１２…ノズル、２０，３０，１２０…ステージ、２０ａ，３２ａ…側面、２０ｂ…空洞、２２，１２２…回転軸、２４，１２４…モーター、３０ａ…下面、３２…逆円錐台部材
【図１】
2006218431.tif 000003
【図２】
2006218431.tif 000004
【図３】
2006218431.tif 000005
【図４】
2006218431.tif 000006
【図５】
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